第9-4章糖異生和其他代謝途徑課件

第23章

糖異生和其他代謝途徑第23章

糖異生和其他代謝途徑1一、糖異生作用主要在肝臟中進行由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。（一）糖異生途徑基本上是糖酵解的逆過程，只有三步不可逆步驟不同。一、糖異生作用主要在肝臟中進行由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱?第9-4章糖異生和其他代謝途徑課件3

1、6－磷酸葡萄糖水解成葡萄糖G-6-P葡糖激酶ADPATPGlc6-磷酸葡萄糖磷酸酶H2OPi1、6－磷酸葡萄糖水解成葡萄糖G-6-P葡糖激42.1，6－2P-F轉(zhuǎn)變?yōu)?－P-F二磷酸果糖磷酸酶H2OPiF-1，6-2PF-6-P果糖磷酸激酶-1ADPATP2.1，6－2P-F轉(zhuǎn)變?yōu)?－P-F二磷酸果糖磷53、丙酮酸羧化支路：

在EMP中，丙酮酸激酶催化的反應(yīng)是不可逆的。①胞液中的丙酮酸進入線粒體，生成草酰乙酸。②草酰乙酸透出線粒體，在胞液中生成烯醇丙酮酸磷酸(PEP)。3、丙酮酸羧化支路：在EMP中，丙酮酸激酶催化的反應(yīng)是不可6從線粒體向胞漿轉(zhuǎn)運草酰乙酸機制：蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶從線粒體向胞漿轉(zhuǎn)運草酰乙酸機制：蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶7蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶8第9-4章糖異生和其他代謝途徑課件9糖異生作用的3種主要原料是乳酸、甘油和某些氨基酸。

乳酸在乳酸脫氫酶催化下生成丙酮酸，經(jīng)羧化支路再沿EMP逆行生成糖；

甘油激酶糖異生作用的3種主要原料是乳酸、甘油和某些氨基酸。乳酸在乳10甘油被磷酸化生成磷酸甘油，再被氧化成磷酸二羥丙酮，經(jīng)EMP逆行合成糖；甘油被磷酸化生成磷酸甘油，再被氧化成磷酸二羥丙酮，經(jīng)EMP逆11氨基酸可通過多種方式轉(zhuǎn)變成EMP的中間產(chǎn)物，再生成糖。-----生糖氨基酸氨基酸可通過多種方式轉(zhuǎn)變成EMP的中間產(chǎn)物，再生成糖。---12(二)糖異生途徑總覽(二)糖異生途徑總覽13第9-4章糖異生和其他代謝途徑課件14第9-4章糖異生和其他代謝途徑課件15(三)糖異生能量消耗及意義(三)糖異生能量消耗及意義16HMSHMS17(四)糖異生的調(diào)節(jié)1.糖異生的限速酶的調(diào)節(jié):主要有以下4個酶：丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖二磷酸酶葡萄糖磷酸酶

(四)糖異生的調(diào)節(jié)18丙酮酸羧化酶PC生物素烯醇丙酮酸磷酸羧激酶葡萄糖烯醇式丙酮酸磷酸PEP丙酮酸PA丙酮酸激酶PK糖酵解ATP-胰高血糖素-ADP+草酰乙酸ADP+H3PO4CO2ATPGDP+CO2ATP糖異生ATP+ADP-F-1,6-2P+胰高血糖素/胰島素比例高誘導(dǎo)大量磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶，果糖6-磷酸酶等糖異生酶合成而阻遏葡萄糖激酶和丙酮酸激酶的合成。

胰高血糖素激活A(yù)C以產(chǎn)生cAMP，激活蛋白激酶，后者磷酸化丙酮酸激酶而使之被抑制，阻止磷酸烯醇式丙酮酸向丙酮酸轉(zhuǎn)變,刺激糖異生途徑。丙酮酸羧化酶PC生物素烯醇丙酮酸葡萄糖烯醇式丙酮酸磷酸PEP19果糖-2,6-二磷酸的調(diào)節(jié)2，6-2P-F由PFK-2催化生成F-6-PF-2,6-2P

ATPADP果糖-6-磷酸+磷酸果糖激酶2PFK-2果糖二磷酸酶2FBPase2PiG-6-PGlcPFK-1+果糖-2磷酸酶ATP+檸檬酸-胰高血糖素+胰高血糖素-胰高血糖素可使PFK-2磷酸化而失活。降低2，6-2P-F濃度由于2,6-2P-F是果糖二磷酸酶的別位抑制物，是PFK-1的別位激活物.結(jié)果是PFK-1活性下降，果糖二磷酸酶活性增高，1,6-2P-F轉(zhuǎn)變?yōu)?-P-F增多，有利于糖異生，而胰島素的作用正相反。--抑制F–1,6-2P--果糖-6-磷酸果糖-2,6-二磷酸的調(diào)節(jié)2，6-2P-F由PFK-2催化20胰島素的作用:刺激糖原合成胰島素受體上的酪氨酸激酶胰島素敏感蛋白激酶磷蛋白磷酸酶Ⅰ糖原合酶磷酸化酶激酶去磷酸化激活激活激活激活抑制胰島素的作用:受體上的胰島素敏感磷蛋白糖原合酶磷酸化酶激酶去212.代謝物對糖異生的調(diào)節(jié)(1).糖異生原料的濃度對糖異生作用的調(diào)節(jié)血漿中甘油、乳酸和氨基酸濃度增加時，使糖的異生作用增強。例如饑餓情況下，脂肪動員增加，組織蛋白質(zhì)分解加強，血漿甘油和氨基酸增高；激烈運動時，血乳酸含量劇增，都可促進糖異生。

2.代謝物對糖異生的調(diào)節(jié)22(2).乙酰CoA濃度對糖異生的影響乙酰輔酶A決定了丙酮酸代謝的方向.脂肪酸氧化分解----產(chǎn)生大量的乙酰輔酶A----抑制丙酮酸脫氫酶系----丙酮酸大量蓄積,為糖異生提供原料----激活丙酮酸羧化酶----加速丙酮酸生成OAA.使糖異生作用增強。

此外乙酰CoA與OAA縮合生成檸檬酸由線粒體內(nèi)透出而進入細胞液中，變構(gòu)抑制PFK-1，使果糖二磷酸酶活性升高，促進糖異生。(2).乙酰CoA濃度對糖異生的影響23乳酸的再利用和可立氏循環(huán)

1、在饑餓情況下保證血糖濃度的相對恒定,為那些特別依賴葡萄糖氧化供能的細胞和組織(腦,紅細胞)提供能量.與乳酸的利用有密切關(guān)系

乳酸的再利用和可立氏循環(huán)

1、在饑餓情況下保證血糖濃度的相對24乳酸循環(huán)肝糖原肌糖原血糖糖原合成糖原分解糖異生（肝）血乳酸尿乳酸無氧酵解糖原合成CO2+H2O+能量O2O2O2乳酸循環(huán)肝糖原肌糖原血糖糖原合成糖原分解糖異生（肝）血乳酸尿25血糖濃度的恒定:人體血糖70-110mg/ml(~0.1%)糖異生的主要器官:肝(主要),腎(次要);糖原儲存情況:總量約500g,其中肝80g,肌肉420g;其它微量.激素調(diào)節(jié):升血糖:胰高血糖素,糖皮質(zhì)激素,腎上腺素,生長激素降血糖:胰島素血糖濃度的恒定:26為什么要保持血糖濃度的恒定?某些組織以葡萄糖為主要能源物質(zhì):紅細胞(缺乏線粒體),腦,腎髓質(zhì),睪丸,眼晶狀體腦-身體第一重要器官心臟輸出的1/5~1/4的血液進入腦,每天消耗的160g葡萄糖中120g由腦消耗.缺氧與缺糖對腦是致命的.為什么要保持血糖濃度的恒定?272、協(xié)助AA代謝3、減輕或消除代謝性酸中毒缺氧和一些疾病(如糖尿病)能導(dǎo)致體內(nèi)酸性物質(zhì)堆積(乳酸和酮體),引起代謝性酸中毒.如腎臟細胞內(nèi)的糖異生,能增強質(zhì)子從體內(nèi)排除.4、植物和某些微生物利用乙酰CoA作為糖異生的前體,使得它們可以利用乙酸作為唯一的碳骨架來源.2、協(xié)助AA代謝28二.糖的其他代謝途徑乳糖的生物合成與分解二.糖的其他代謝途徑乳糖的生物合成與分解29三.葡萄糖出入動物細胞的特殊運載機構(gòu)三.葡萄糖出入動物細胞的特殊運載機構(gòu)30單糖的吸收-載體蛋白介導(dǎo)的,具有底物特異性和立體特異性.消化成單糖后方可被小腸粘膜細胞吸收單糖的吸收速率:以Glc吸收速率為100D-Gal110>D-Glc100>D-Fru43>D-Man19>L-Xyl15>L-Ara9單糖的吸收-載體蛋白介導(dǎo)的,具有底物特異性和立體特異性.消化31至少有2種類型單糖運輸?shù)鞍讌⑴c催化單糖從腸腔進入小腸上皮細胞Na+-單糖共運輸?shù)鞍紫到y(tǒng):四聚體,每個單體75k,對D-Glc,α-甲基-D-Glc,D-Gal專一需要Na+伴隨,跨膜運輸所需要的能量來自細胞膜兩側(cè)Na+濃度梯度,Na+在Na+/K+泵催化下離開細胞.至少有2種類型單糖運輸?shù)鞍讌⑴c催化單糖從腸腔進入小腸上皮細胞32Glc跨膜運輸是消耗ATP的主動過程,所需能量來自細胞膜兩側(cè)Na+濃度梯度。轉(zhuǎn)運蛋白，Na+參與傳遞。Glc跨膜運輸是消耗ATP的主動過程,所需能量來自細胞膜兩側(cè)33不依賴Na+的易化擴散運輸系統(tǒng):對D-Fru專一通過此系統(tǒng)Fru被轉(zhuǎn)變?yōu)镚lc不依賴Na+但能運輸常見三種單糖的易化擴散轉(zhuǎn)運系統(tǒng)(小腸,肝,腎,出細胞進入血液)D-GlcD-Gal,D-Fru;2-脫氧-D-Glc不依賴Na+的易化擴散運輸系統(tǒng):對D-Fru專一通過此34葡萄糖運載蛋白GLUT1GLUT2GLUT3GLUT4GLUT5GLUT7葡萄糖運載蛋白GLUT135四.糖蛋白的生物合成四.糖蛋白的生物合成36五.糖蛋白糖鏈的分解代謝五.糖蛋白糖鏈的分解代謝37第23章

糖異生和其他代謝途徑第23章

糖異生和其他代謝途徑38一、糖異生作用主要在肝臟中進行由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。（一）糖異生途徑基本上是糖酵解的逆過程，只有三步不可逆步驟不同。一、糖異生作用主要在肝臟中進行由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱?9第9-4章糖異生和其他代謝途徑課件40

1、6－磷酸葡萄糖水解成葡萄糖G-6-P葡糖激酶ADPATPGlc6-磷酸葡萄糖磷酸酶H2OPi1、6－磷酸葡萄糖水解成葡萄糖G-6-P葡糖激412.1，6－2P-F轉(zhuǎn)變?yōu)?－P-F二磷酸果糖磷酸酶H2OPiF-1，6-2PF-6-P果糖磷酸激酶-1ADPATP2.1，6－2P-F轉(zhuǎn)變?yōu)?－P-F二磷酸果糖磷423、丙酮酸羧化支路：

在EMP中，丙酮酸激酶催化的反應(yīng)是不可逆的。①胞液中的丙酮酸進入線粒體，生成草酰乙酸。②草酰乙酸透出線粒體，在胞液中生成烯醇丙酮酸磷酸(PEP)。3、丙酮酸羧化支路：在EMP中，丙酮酸激酶催化的反應(yīng)是不可43從線粒體向胞漿轉(zhuǎn)運草酰乙酸機制：蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶從線粒體向胞漿轉(zhuǎn)運草酰乙酸機制：蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶44蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶45第9-4章糖異生和其他代謝途徑課件46糖異生作用的3種主要原料是乳酸、甘油和某些氨基酸。

乳酸在乳酸脫氫酶催化下生成丙酮酸，經(jīng)羧化支路再沿EMP逆行生成糖；

甘油激酶糖異生作用的3種主要原料是乳酸、甘油和某些氨基酸。乳酸在乳47甘油被磷酸化生成磷酸甘油，再被氧化成磷酸二羥丙酮，經(jīng)EMP逆行合成糖；甘油被磷酸化生成磷酸甘油，再被氧化成磷酸二羥丙酮，經(jīng)EMP逆48氨基酸可通過多種方式轉(zhuǎn)變成EMP的中間產(chǎn)物，再生成糖。-----生糖氨基酸氨基酸可通過多種方式轉(zhuǎn)變成EMP的中間產(chǎn)物，再生成糖。---49(二)糖異生途徑總覽(二)糖異生途徑總覽50第9-4章糖異生和其他代謝途徑課件51第9-4章糖異生和其他代謝途徑課件52(三)糖異生能量消耗及意義(三)糖異生能量消耗及意義53HMSHMS54(四)糖異生的調(diào)節(jié)1.糖異生的限速酶的調(diào)節(jié):主要有以下4個酶：丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖二磷酸酶葡萄糖磷酸酶

(四)糖異生的調(diào)節(jié)55丙酮酸羧化酶PC生物素烯醇丙酮酸磷酸羧激酶葡萄糖烯醇式丙酮酸磷酸PEP丙酮酸PA丙酮酸激酶PK糖酵解ATP-胰高血糖素-ADP+草酰乙酸ADP+H3PO4CO2ATPGDP+CO2ATP糖異生ATP+ADP-F-1,6-2P+胰高血糖素/胰島素比例高誘導(dǎo)大量磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶，果糖6-磷酸酶等糖異生酶合成而阻遏葡萄糖激酶和丙酮酸激酶的合成。

胰高血糖素激活A(yù)C以產(chǎn)生cAMP，激活蛋白激酶，后者磷酸化丙酮酸激酶而使之被抑制，阻止磷酸烯醇式丙酮酸向丙酮酸轉(zhuǎn)變,刺激糖異生途徑。丙酮酸羧化酶PC生物素烯醇丙酮酸葡萄糖烯醇式丙酮酸磷酸PEP56果糖-2,6-二磷酸的調(diào)節(jié)2，6-2P-F由PFK-2催化生成F-6-PF-2,6-2P

ATPADP果糖-6-磷酸+磷酸果糖激酶2PFK-2果糖二磷酸酶2FBPase2PiG-6-PGlcPFK-1+果糖-2磷酸酶ATP+檸檬酸-胰高血糖素+胰高血糖素-胰高血糖素可使PFK-2磷酸化而失活。降低2，6-2P-F濃度由于2,6-2P-F是果糖二磷酸酶的別位抑制物，是PFK-1的別位激活物.結(jié)果是PFK-1活性下降，果糖二磷酸酶活性增高，1,6-2P-F轉(zhuǎn)變?yōu)?-P-F增多，有利于糖異生，而胰島素的作用正相反。--抑制F–1,6-2P--果糖-6-磷酸果糖-2,6-二磷酸的調(diào)節(jié)2，6-2P-F由PFK-2催化57胰島素的作用:刺激糖原合成胰島素受體上的酪氨酸激酶胰島素敏感蛋白激酶磷蛋白磷酸酶Ⅰ糖原合酶磷酸化酶激酶去磷酸化激活激活激活激活抑制胰島素的作用:受體上的胰島素敏感磷蛋白糖原合酶磷酸化酶激酶去582.代謝物對糖異生的調(diào)節(jié)(1).糖異生原料的濃度對糖異生作用的調(diào)節(jié)血漿中甘油、乳酸和氨基酸濃度增加時，使糖的異生作用增強。例如饑餓情況下，脂肪動員增加，組織蛋白質(zhì)分解加強，血漿甘油和氨基酸增高；激烈運動時，血乳酸含量劇增，都可促進糖異生。

2.代謝物對糖異生的調(diào)節(jié)59(2).乙酰CoA濃度對糖異生的影響乙酰輔酶A決定了丙酮酸代謝的方向.脂肪酸氧化分解----產(chǎn)生大量的乙酰輔酶A----抑制丙酮酸脫氫酶系----丙酮酸大量蓄積,為糖異生提供原料----激活丙酮酸羧化酶----加速丙酮酸生成OAA.使糖異生作用增強。

此外乙酰CoA與OAA縮合生成檸檬酸由線粒體內(nèi)透出而進入細胞液中，變構(gòu)抑制PFK-1，使果糖二磷酸酶活性升高，促進糖異生。(2).乙酰CoA濃度對糖異生的影響60乳酸的再利用和可立氏循環(huán)

1、在饑餓情況下保證血糖濃度的相對恒定,為那些特別依賴葡萄糖氧化供能的細胞和組織(腦,紅細胞)提供能量.與乳酸的利用有密切關(guān)系

乳酸的再利用和可立氏循環(huán)

1、在饑餓情況下保證血糖濃度的相對61乳酸循環(huán)肝糖原肌糖原血糖糖原合成糖原分解糖異生（肝）血乳酸尿乳酸無氧酵解糖原合成CO2+H2O+能量O2O2O2乳酸循環(huán)肝糖原肌糖原血糖糖原合成糖原分解糖異生（肝）血乳酸尿62血糖濃度的恒定:人體血糖70-110mg/ml(~0.1%)糖異生的主要器官:肝(主要),腎(次要);糖原儲存情況:總量約500g,其中肝80g,肌肉420g;其它微量.激素調(diào)節(jié):升血糖:胰高血糖素,糖皮質(zhì)激素,腎上腺素,生長激素降血糖:胰島素血糖濃度的恒定:63為什么要保持血糖濃度的恒定?某些組織以葡萄糖為主要能源物質(zhì):紅細胞(缺乏線粒體),腦,腎髓質(zhì),睪丸,眼晶狀體腦-身體第一重要器官心臟輸出的1/5~1/4的血液進入腦,每天消耗的160g葡萄糖中120g由腦消耗.缺氧與缺糖對腦是致命的.為什么要保持血糖濃度的恒定?642、協(xié)助AA代謝3、減輕或消除代謝性酸中毒缺氧和一些疾病(如糖尿病)能導(dǎo)致體內(nèi)酸性物質(zhì)堆積(乳酸和酮體),引起代謝性酸中毒.如腎臟細胞內(nèi)的糖異生,能增強質(zhì)子從體內(nèi)排除.4、植物和某些微生物利用乙酰CoA作為糖異生的前體,使得它們可以利用乙酸作為唯一的碳骨架來源.2、協(xié)助AA代謝65二.糖的其他代謝途徑乳糖的生物合成與分解二.糖的其他代謝途徑乳糖的生物合成與分解66三.葡萄糖出入動物細胞的特殊運載機構(gòu)三.葡